第2章 4.蛋白质是生命活动的主要承担者 课时2 蛋白质结构的多样性（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞关键能力提升同步学案（人教版）

该高中生物学导学案围绕蛋白质结构的多样性展开，核心知识点包括氨基酸脱水缩合形成肽链、蛋白质的四级结构及多样性原因。通过问题导入引导学生思考氨基酸结合成蛋白质的过程，从氨基酸到肽链再到蛋白质空间结构，构建知识脉络作为学习支架。 资料特色在于落实核心素养，通过探究问题和示意图培养科学思维，如分析脱水缩合过程及相关计算。结合胶原蛋白等实例阐明结构与功能观，落实生命观念。联系蛋白质与健康的应用，培养态度责任。典例与对标训练结合易错提醒，帮助学生巩固知识，提升自主探究能力。

课时2　蛋白质结构的多样性 【定标-核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 氨基酸脱水缩合形成肽链；蛋白质的四级结构及其结构的多样性； （1）能分析脱水缩合的过程，理解多肽的形成，培养逻辑思维与推理能力； （2）通过对蛋白质结构多样性与功能多样性的学习，形成结构和功能观 （3）能准确表达脱水缩合的过程和蛋白质结构多样性的原因，具备语言组织和表达能力。 （1）通过活动，概述蛋白质的一级结构和空间结构，阐明蛋白质结构多样性的原因。 （2）通过胶原蛋白和血红蛋白结构和功能的分析，阐明蛋白质的功能是以其完成的空间结构为基础，而空间结构与组成它的氨基酸序列密切相关，从分子水平感悟结构与功能的关系。 （3）通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用分析，落实社会责任。 重点及难点 调动相关化学知识理解氨基酸脱水缩合的过程； 从蛋白质的四级结构理解蛋白质结构多样性;蛋白质结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。 题型和难度 选择题，填空题都有，在非选择题中情境更为复杂，难度中等 【本课时主要内容】 氨基酸形成多肽链 蛋白质结构及其多样性 知识导航　脱水缩合　—H　—OH　二肽　肽键　脱水缩合　盘曲、折叠　一定的空间结构　复杂的空间结构 探究1　氨基酸形成多肽链 【问题导入】 氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸是如何结合形成蛋白质的呢？ 【思考与讨论】 观察氨基酸脱水缩合示意图，思考下列问题。 (1)过程①名称： 。物质②名称： 。结构③名称： 。 (2) 肽链形成过程中，失去的H2O中氢的来源是什么？氧的来源是什么？。 (3)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？ (4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？ 答案：(1)脱水缩合； 二肽；肽键 (2)氨基和羧基；羧基 (3)氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数。 (4)na－18(n－1)；na－18(n－m)。 典例1如图所示是一种多肽化合物的结构式,下列叙述错误的是 (　　) 典例1 A. 该化合物是四肽,含有3个肽键 B. 一分子该化合物含有2个游离的羧基和1个游离的氨基 C. 该化合物水解后,可得到4种氨基酸 D. 该化合物的相对分子质量比构成它的氨基酸相对分子质量总和小54 必备知识　氨基酸的结构通式和种类,脱水缩合的概念及相关计算。 关键能力　 【答案】　C　 【解题思路】 　1. 脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水,这种结合方式叫脱水缩合。　2. 肽键:连接两个氨基酸分子的化学键叫肽键。二肽:2个氨基酸缩合而成化合物叫二肽,形成过程中失去1分子水,含1个肽键。三肽:3个氨基酸缩合而成化合物叫三肽,形成过程中失去2分子水,含2个肽键。多肽:n个氨基酸缩合而成的含n-1个肽键的化合物,同时失去n-1分子水。 对标训练1如图所示为某多肽的结构示意图。下列有关叙述正确的是 (　　) 对标训练1 A. 该化合物为三肽 B. 该多肽中含有4个肽键 C. 形成该多肽的过程中产生的H2O中的O全部来自羧基 D. 形成该多肽的过程中脱去的水分子数与氨基酸数相等 【答案】　C　 【解题思路】 易错提醒肽键数≠氨基酸数;“n肽”不是指有n个肽键,而是n个氨基酸。 探究2　蛋白质的结构多样性 【问题导入】 生物体中氨基酸只有约21种，为什么蛋白质却有1010～1012种！ 【思考与讨论】　如图是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程,结合教材内容完成以下探究。 1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 2.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出由10个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？ 3.试着说出蛋白质种类多样性的原因？ 答案： 1. 从氨基酸到蛋白质大致结构： 氨基酸 ↓脱水缩合 二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物 ↓ 多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构 ↓盘曲、折叠(原因：氨基酸之间能形成氢键等) 蛋白质：具有一定的空间结构 2. 2110条 3. 蛋白质种类多样性的原因： 【思考与讨论】　 蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性，如果氨基酸的序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能，哪些因素会影响蛋白质的结构和功能呢？ 子问题： 1. 什么叫蛋白质的变性？鸡蛋和肉类为什么煮熟后更容易消化？加热可以杀灭病毒的原理是什么？ 2. 什么叫蛋白质的盐析？盐析的蛋白质还有活性吗？ 3. 蛋白质水解过程中发生怎样的变化？ 答案：1.蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 ①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 2.盐析：蛋白质在某些盐溶液中（NaCl、(NH4)2SO4）因溶解度降低而析出沉淀的现象。加水稀释后，沉淀溶解。盐析是可逆的，盐析只改变蛋白质的溶解度，并不改变空间结构，蛋白质仍有活性。 3.蛋白质在蛋白酶的作用下可初步水解成多肽（空间结构已被破坏），多肽在肽酶的作用下彻底水解（肽键断开）成氨基酸。 典例2雄孔雀求偶季节展示的华丽羽毛、羚羊浓密的毛和坚硬的角,这些看似完全不同的物质,却是由同一类物质——蛋白质构成的。下列有关蛋白质的叙述,错误的是 (　　) A. 不同生物体中的蛋白质具有特殊的生物学功能,这取决于其特定的结构 B. 生物体中蛋白质的空间结构稳定,不会随着温度的升高而发生改变 C. 每一种蛋白质都有其独特的空间结构,是表现其生物学活性所必需的 D. 不同种多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同 必备知识　蛋白质结构决定功能,蛋白质结构的多样性及其原因。 关键能力　 【答案】B　 【解题思路】 　1. 蛋白质的结构层次:C、H、O、N等化学元素→氨基酸 (基本单位)→氨基酸分子通过脱水缩合反应互相结合→多肽→盘曲折叠形成一定空间结构的蛋白质。　2. 蛋白质具有多样性的原因:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,多肽链的条数不同,蛋白质的空间结构不同。　3. 蛋白质的功能:有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质;催化作用,如蛋白类酶;运输作用,如血红蛋白运输氧气;调节作用,如胰岛素、生长激素;免疫作用,如免疫球蛋白 (抗体)。 对标训练2(多选)某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液,过程如图所示 (过程④未将蛋白质完全水解)。下列有关叙述错误的有 (　　) 对标训练2 A. 在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂,都会变成紫色 B. ①②所依据的原理不同,过程②破坏了蛋白质的肽键 C. ③④所依据的原理不同,过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键 D. 过程②产生的蛋白块可用③的方法进行溶解 【答案】BCD　 【解题思路】 【易错提醒】 1.蛋白质溶解于蒸馏水，产生的溶液中有蛋白质或多肽，则具有肽键，因此加入双缩脲试剂均能产生紫色反应。而利用蛋白酶则可以破坏蛋白质的空间结构和肽键。 2.蛋白质的盐析和变性，二者原理不同；变性使蛋白质的空间结构破坏，但肽键并没有断裂。 蛋白块变性后不能溶解于蒸馏水。 学科网（北京）股份有限公司 $